Резонансный инвертор

СОКИ СОВЕТСНИХООааиуМИИВВЩСПУБЛИН О 9) ЬО и) р 1)5 Н 02 М 7/523 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Руденко В.С. и др. Основы преобразовательной техники. - М.: Высшая школа, 1980, с.221.Дмитриков В,Ф. и др, Теория и методы анализа преобразователей частоты и ключевых генераторов. - Киев: Наукова думка, 1988, с.10. (54) РЕЗОНАНСНИЙ ИНВЕРТОР(57) Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано в качестве источника питания электротехнологических устанвок, Целью изобретения является повышение надежности, Устройство содержитподключенную к входным выводам черезкоммутирующие дроссели 1 и 2 последовательную цепь из двух управляемыхвентилей 3 и 4, зашунтированных неуправляемым вентилем 5, Нагрузка .6 икоимутирующий конденсатор 7 включенымежду точкой соединения вентилей 3и 4 и нулевым входным выводом. В устройстве в интервале проводимости диода к неработающему тиристору прикладывается напряжение равное сумме падений напряжений на работающем тиристоре и диоде. 4 ил,50 Инвертор (фиг. 4) содержит подключенную к положительному и отрицательному входнымвыводам через первый 28 и второй 29 коммутирующие дроссели последовательную цепь из двух РВД 30 и 31, зашунтированных диодом 32, и последовательную цепь из нагрузки 33, коммутирующего конденсатора 34, драс 3 165495Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть ис-.,пользовано в качестве источника питания для электротехнологических установок,5Цель изобретения - повышение надежности.На фиг.1 приведена принципиальнаясхема резонансного инвертора на тиристарах, на фиг.2 - многоячейковыйвариант схемы резонансного инвертора,на фиг.3 - схема регулируемого резонансного инвертора 1 на фиг.4 - прин,ципиальная схема резонансного.инверто,а на реверсивна"включаемых динис 15торах (РВЛ),Инвертор (фиг,1) содержит подключенную к положительному и отрицательному входным выводам через первый 1и второй 2 коммутирующие дросселипоследовательную цепь из двух тиристоров 3 и 4, зашунтированных дидом5, последовательную цепь из нагрузки 6, коммутирующего конденсатора 7,включенную между точкой соединениятнристоров и нулевым входным выводом.Инвертор (фиг,2) представляет собой трехячейковую структуру, Он содержит подключенные через первый 8и второй 9 коммутирующие дроссели к 30пОложительному и отрицательному вход. ным выводам три последовательные цепи, состоящие каждая из двух тиристоров 10 - 15, зашунтированных диодом16, нагрузку 17, подключенную к нулевому входному выводу и через коммутирующие конденсаторы 18 - 20 - к точкам соединения тиристоров последоватЕльных цепей.Инвертор (фиг,3) содержит подключенную через первый 21 и второй 22кОммутирующие дроссели последовательную цепь из двух тиристоров 23 и 24,включенную к положительному и отрицательному входным выводам, зашунтированную тиристором 25, последовательную цепь из нагрузки .26 и коммутирующего конденсатора 27, включенную между точкой соединения тиристоров инулевым входным выводам. 54селя 35 насыщения включенную между точкой соединения РВД и нулевым входным выводамРезонансный инвертор (фиг,1) в установившемся режиме работает следующим образом,При отпирании тиристара 3 начинаегся колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 7 по цепи: 7 - нагрузки 6 - нулевой входной вывод " источник питания - положительный входной вывод - коммутирующий дроссель 1- тиристар 3 - 7. Параметры инвертора выбраны так, что собственная частота цепи выше или равна выходной частоте (частоте управления), Ток цепи достигает максимума и спадает да нуля, после чего тиристор 3 выключается. С момента выключения тиристора 3 к нему прикладывается обратное напряжение и он восстанавливает свои управляющие свойства. При работе тиристора 3 через нагрузку б протекает ток положительного направления (выбрано условно), Спустя некоторый интервал времени или сразу после выключения тиристора 3 (равенство частот управления и собственной частоты цепи), включается тиристар 4,. 1(онденсатор 7 пере- заряжается по двум цепям: 7 - 4 - 2 - источник - Ь - 7 и 7 - 4 - 5 - 1 источник - б - 7, так как напряжение на конденсаторе 7 превышает общее напряжение источника. При протекании тока через диод 5 к тиристору 3 прикладывается сумма падений напряжений на тиристоре 4 и диоде 5, являющаяся отрицательным для тиристора 3. После частичного разряда конденсатора 7 напряжение на диоде 5 становится отрицательным и он выключается, При работе диода 5 осуществляется возврат излишней реактивной энергии от контура коммутации в источник, благодаря чему обеспечивается жесткость внешней (нагрузочной) характеристики инвертора и его работоспособность при изменении сопротивления нагрузки вплоть до к.з, После выключения диода 5 ток через нагрузку 6 протекает по единственной цепи 7 - 4 - 2 - источник - 6 - 7.При работе тиристора 4 через нагрузку 6 протекает отрицательный ток. Ток цепи колебательно нарастает, достигает максимума и далее спадает до нуля, после чего тиристор 4 выключается. С момента выключения тиристара 4 заканчивается период выходного переменного16549напряжения и далее в инвертор повторяется. В инверторе возможно регулирование по длительности и уровню отрицатель-ного напряжения на тиристорах в интервалах восстановления свойств (интервал закрытого состояния обоих тиристоров). В интервале проводимости диода к неработающему тиристору прикладывается напряжение, равнор сумме падений напряжений на работающем тиристоре и диоде.Дополнительно инвертор может быть выполнен многоячейковым. На фиг.2 .5 приведен трехячейковых вариант. При таком выполнении можно в несколькораз увеличить схемное время запирания тиристоров, применить более мощные тиристоры и еще более повысить надежность резонансного инвертора, В инверторе (фиг.2) поочередно включаются тиристоры 10, 13, 1 ч разных ячеек, подключенные к аноду или катоду диода 16, В интервалах проводимости тиисторов соседних ячеек и диода кнеаботающим тиристорам прикладывается отрицательное напряжение и они восстанавливают свои запирающие свойства, Схемное время выключения превышает период выходной частоты инвертора.Выполнение встречного вентиля управляемым (фиг.3) позволяет регулировать выходные электрические параметры резонансного инвертора за счет изме нения количества энергии, возвращаемой через тиристор 25 в источник путем изменения включения тиристора 25 относительно тиристоров 23 и 24. Ло 556гика работы инвертора при этом не изменяется.Инвертор имеет наиболее подходящую структуру силовой части при использовании РВД (фиг.4). В этом случае можно существенно упростить схему и улучшить условия запуска РВД. Запуск очередного РВД 30 (или 31) следует осуществлять сразу после выключения предыдущего 31 (или 30), так как РВД не "держит" обратного напряжения предыдущего 31 (или 30), так как на них отрицательного напряжения нет.Использование РВД позволяет повысить надежность инвертора за счет специфичности характеристик прибора. В схеме (фиг.4) дроссель 35 насыщения обеспечивает улучшение условий запуска РВД и повышение надежности. Формула изобретения Резонансный инвертор, содержащий подключенную к положительному и отрицательному входным выводам через первый и второй коммутирующие дроссели последовательную цепь из двух управляемых вентилей, вторую последовательную цепь, состоящую из коммутирующего конденсатора и выходных выводов, вкпюченную между точкой соединения управляемых вентилей и нулевым входным выводом, а также неуправляемый вентиль, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, катод неуправляемого вентиля соединен через первый коммутирующий дроссель с положительным входным выводом, а анод через второй коммутирующий дроссель - с отрицательным входным выводом.1 б 54955 Фиг 4 г. едактор И.Де А.Обручар а р де л, Гагарина, 101 Составитель И.ЯеребинаТехред Л.Сердюкова Корр Заказ 1958 Тираж 395 Подп ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская нроиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. ноеоткрытиям при ГКНТ ССС